以认知过程分析为基础探究小学数学教学问题设计与应用

方红艳

摘要：小学教育是学生接触系统化知识的基础阶段，如何更好地教学，如何培养小学生的数学思维已然成为新时代课题研究的重点和难点，本文从小学生的心理认知过程出发，用新的视角分析小学生学习的基本规律，从而探究在教师主导的教学中应该如何设计教学过程，以期让学生感受到学习数学的乐趣。

关键词：教学问题；设计及应用；认知过程；小学数学

认知心理学之父奈索（U·Neisser）在他1967年出版的著作——《认知心理学》一书中提到，认知贯穿于感觉输入的变化、加工到存储恢复乃至使用的全过程。[1]因此从本质上来说，认知就是一个信息加工的过程。心理学领域许多学者对认知过程进行了透彻的分析，形成了许多理论，但分析的目的是为了更好地实践，大到经济领域、政治领域、文化领域小到管理领域、医学领域及教育领域。不用于以往填鸭式的教学方法，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020 年）》中提出了教育发展的主导思想，即学生应充分了解社会、动手实践、深入思考。在教育活动中，学生的认知来自于教师的传授和解惑。教学活动由教师来主导，在此过程中，学生是认知的主体，教师应该如何将知识转化成学生可理解的信息传递给学生，这将直接影响到学生的认知效果如何，认知效率高低，而这将是本文所要探究的内容：

一、学生认知过程的相关概念

如前所述，认知过程是一个信息的获取、简化、存储及使用的过程，那么学生的认知过程也可以被当作是有意识的加工过程，即通过感觉器官的感知（视觉、听觉、味觉、嗅觉），根据感知主体原有的信息库存量，将外界的感知分为两部分：一是短时记忆，二是工作记忆，短时记忆和工作记忆都将会继续由认知主体进行加工，形成长时记忆。这个过程需要在一定的环境中进行。尤其是工作记忆阶段，主体通过“注意”深化认识，千万不能忽视“注意”的地位，它的有限性会对整个认知过程中的信息加工过程造成限制。由于小学生自身发展阶段的特殊性和接触外界环境的范围有限，他们只能有限地在某一定时间段内注意到环境刺激物。这种限制会衍生出两个问题：一是如何在课堂中使教师的授课信息简练，并且通俗易懂；二是外界信息纷繁复杂，如何让学生利用有限的注意力去完成当前及时进行的事项。因此教学过程不仅涉及到学生的自身发展条件，也设计到教师教学内容的设计及应用。

二、小学数学课程的特点

1.从小学数学的课程内容来看，由低年级到高年级的教材内容是从具体到抽象，例如小学一、二年级的课程是以具体实物为主，而五、六年级的抽象度越来越高。所以在教学设计中应该要考虑到学生认知水平的规律，避免空洞和“成人化”。笔者从事小学教育活动多年，以低年级教学为主，平时在教学中更多采用图形与表格相互交叉呈现的方式进行，帮助学生更好地理解問题含义。

2.小学数学含有某些抽象性的数学概念。数学概念如一些运算法则及规律，是小学阶段中不可或缺的一部分。对于低年级的学生，如九九乘法表，以往的教学都是让学生死记硬背，背熟了自然就懂了，没有让他们体验和理解其中的含义和规律。因此，在探究问题中，应该把问题情境和小学生的实际生活联系起来，贴近学生的生活，从学生生活的环境中获取教学素材和资源，不断引导和启发学生，开启他们的智慧之门。

3.现代多媒体教学工具走入教学课堂。新时代的信息技术以及广泛地运用于各个领域，教育领域也不例外。小学数学课程也应该重视现代技术手段的使用，尤其要充分考虑计算机、计算器对数学学习带来的效果，大力开发研究资源，向学生提供丰富多彩的学习资料。利用现代化技术的强有力工具如课件PPT及教学语音室，帮助学生学习、思考及解决问题，也改变着学生的学习方式，让学生更乐意将更多地精力投入到探索性教学活动中。

三、小学数学教学设计及应用

北师大版的小学数学教科书相对于其他教材，更贴近生活实际，教材内容更丰富多样，有助于激发学生的学习兴趣。在互联网+时代，北师大小学数学教材更多地运用了现代的多媒体技术，这无形中对小学数学教师的课件制作和应用水平提出了要求。

在进行多媒体教学过程中，教师应该根据教科书或者教学提纲制造情境，让小学生自然且尽可能快地融入到教学环境中个，尽可能使课堂变得生动形象且富有趣味性。[2]值得注意的是，多媒体技术在某些程度上使小学教师过渡地依赖于多媒体课件，俨然变成了机械放映的人员。教师应当科学地设计多媒体运用时间，结合学生获取知识的规律。

1.设计发散思维题

教师是教学的主体，小学学生是认知活动的主体，当教学活动发生之前，教学应该从受教育者角度出发进行备课，不能完成照搬照抄教学提纲，应该从本校本班学生感兴趣或者所熟知的认知出发，精心设计些开放性的练习题。在教学活动中，让学生进入这些开放性环境中，学生自由讨论，发散思维，自己发现问题并能解决问题，能有效地调动学生学习的积极性，培养他们的主动性学习思维，进而对知识的理解能举一反三，认识更加深刻，对培养小学生的创新思维具有良好的效果。例如，当学生解题完加法或减法之后，教师可以设计一道练习题“： 一辆公共汽车总共有28人，开到第三个站后，_____，然后继续前行，此时公交车里还剩多少位乘客？”教师可以在横线部分让学生充分想象，脑洞大开，并允许他们与小组同学商量讨论，集思广益，补充题目的条件。此时的课堂的主动权和学习的主动权就在小学生们手中，他们进行了丰富的联想，认真思考及热烈的讨论联想后列出若干种不同的算式。通过这样的教学设计和应用，不仅让学生更进一步理解了对已传授的加、减法应用题，而且又在一定程度上培养了小学生的创新思维能力。

2. 让小学生体验知识的产生过程

正常来说，小学生的求知欲望浓厚，他们常常会问很多个“为什么？”数学知识是学习过程中必然要接触的一门学科，数学培养的是学生的理性思维，创新思维，团结合作精神。通过对数学知识的了解，运用到日常生活中，例如如何计算能够使得厂商获得更多的收益。根据小学生自身的发展规律，可以让小学生自己动手收集资料，从资料中查找一些数据，从而掌握数学知识点的某些运算规则。[3]数学不同于其他学科，它不能“一眼就看出”，是严谨、慎密的抽象思维，需要持续的思考。通过思考，学生的知识认知能力上升到一定高度，达到对知识的巩固。通过教师因材施教及学生亲身体验，学生体会了知识是如何得来及如何被使用的，并灵活迁移运用，提高了学生解决实际问题的能力。

3.将教学与学生的兴趣爱好相结合

总体来说，小学生的课堂注意力有限，对课堂内容的认知程度不是很理想，无法像成人一样带着思考或带着某些目的去阅读和思考，但庆幸的是，他们较为喜欢各种各样的游戏。所以在数学教学设计中，教师可以适当地将教学知识与游戏相结合，创设开放性的教学环境，达到小学生动静结合及快乐学习的教学效果。例如，可以设计接龙比赛的环节，让小学生将数学问题的难度逐渐加大，激发小学生的学习热情，培养小学生的团队意识。将课堂内外有效地结合起来，让小学生感受到课堂生活是在乐中学，而不是令人烦躁不安的一种活动。

四、总结

综上所述，教育是一门课程实践，也是一门艺术，好的教育应该从受教育者的自身出发，研究出认知过程的发展规律。从小学生的认知过程分析，他们的注意是有限的，而且存在于他们头脑中的长时记忆内容是有差异的。在教学理论中，教师应当重视教学中的信息组织，因材施教，对症下药，同时也要关注和保护小学生的“注意”规律并采取积极有效的培养方案。

参考文献：

[1]汪奇.基于认知过程分析的小学数学探究问题设计与应用研究[J].数学学习与研究，2015（16）：108-111.

[2]魏雪峰.小学数学问题解决认知分析模拟及省略学启示——以异分母相加问题为例[J].中小学电教，2013（11）：115-118.

[3]魏雪峰.基于认知过程分析的小学数学探究问题设计与应用研究[J].江苏教育学院学报（社会科学版），2014（08）：101-107.